## INFOMATEK
Volume 21 Nomor 2 Desember 2019

## RANCANG BANGUN SISTEM PENGUKUR GAYA PADA MESIN WIRE DRAWING DENGAN MENGGUNAKAN LOAD CELL
Iman Dirja *) , Oleh, M. Afif Fajar Ramadhan
Program Studi Teknik Mesin
Fakultas Teknik – Universitas Singaperbangsa Karawang
Abstrak : Mesin wire drawing merupakan mesin yang berfungsi untuk proses pengecilan diameter kawat dengan cara menarik kawat tersebut dengan memasukan kedalam dies . Ketika proses penarikan kawat tersebut terjadi gaya  penarikan  yang  menunjukan  besarnya  gaya  yang  diperlukan  sehingga  terjadi  deformasi  plastis.untuk mengetahui  berapa  besarnya  gaya  penarikan  maka  drancang  dan  dibuat  alat  untuk  mengukur  gaya  tersebut dengan  menggunakan load  cell dan weight  indicator.  Load  cell yang  digunakan  jenis  PST  yang  mempunyai beban maksimum ketika  digunakan sebesar  10.000  N,  sedangkan  untuk menampilkan  berapa  gaya  penarikan ditampilkan  dengan  alat weigth  indicator. Alat  pengukur  gaya  pada  mesin wire  drawing mempermudah  dalam pembacaan  hasil  dari  gaya  penarikan  karena  langsung  bisa  dibaca,  daya  penarikan  sekaligus  bisa  diketahui sehngga waktu pemakaian mesin lebih cepat. Hasil perancangan diperoleh bahwa dengan gaya tarik maksimum mesin wire drawing terdapat reduksi 19%. Gaya tarik terbesar adalah 6.187,5 N.
Kata kunci: gaya tarik, load cell , wire drawing

## I. PENDAHULUAN 1
Proses pembentukan logam sejak dulu dikenal dengan  dua  cara,  yaitu  secara hot  working maupun cold  working, kedua  cara  tersebut terdapat  kelebihan  dan  kekurangan  sehingga komponen  yang  akan  dibuat  disesuaikan dengan  kebutuhan  (Syarief  [1]).  Pada  proses penarikan  kawat  ( wire  drawing )  dilihat  dari temperatur  kerjanya  termasuk  kepada  proses pengerjaan cold  working karena  dilakukan pada temperatur di bawah temperatur
*) imandirja28@yahoo.co.id
Pertama diterima : 18 Oktober 2019 Direvisi : 21 Oktober 2019 Disetujui untuk publikasi: 28 Oktober 2019
rekristalisasi  material  atau  logam  tersebut. Pada  Proses  ini  terjadi  gaya  pembentukan secara  deformasi  plastis  sehingga  terjadi perubahan bentuk secara permanen (Asfarizal dkk.  [2]). Gaya  pembentukan  ini  berupa tekanan  dan  tarikan  yang  terjadi  sewaktu benda  kerja  melewati dies,  wire  drawing diaplikasikan  dalam  pembuatan  kabel,  kawat, dan  pipa  (Setyadi  dkk.  [3]).  Gambar  1 memperlihatkan skematis penarikan kawat.
Dalam proses penarikan kawat perlu diketahui gaya penarikan maupun daya penarikan untuk mengetahui  sejauh  mana  kekuatan  material tersebut  ketika  dilakukan  proses  penarikan.
Diperlukan  suatu  alat  bantu  untuk  membantu mengetahui  gaya  dan  daya  pembentukan tersebut, alat yang digunakan berupa load cell
dan weight  indicator yang  disebut  sebagai instrument  pengukuran  (Sari  dkk.  [4]).  Jadi instrument  adalah  sesuatu  yang  digunakan untuk membantu mempermudah proses penarikan  kawat  untuk  mengetahui  gaya  dan daya pembentukan logam.
Gambar 1.

## Skematis penarikan kawat

## II. METODOLOGI

## 2.1 Komponen Penelitian
Komponen  yang  diperlukan  untuk  membuat alat  pengukur  gaya  tarik  pada  mesin wire drawing adalah:
1. Load cell
Load  cell banyak  digunakan  dalam  mesin- mesin  yang  memerlukan  konversi  satuan  ke satuan  lain  sesuai  dengan  keperluan.  Load cell  dibentuk dari  strain  gauge  yang berfungsi sinyal  tahanan  menjadi  sinyal  regangan sehingga bisa mengetahui perubahan defleksi yang terjadi pada saat proses penarikan kawat terjadi . dapat  dilihat  pada  gambar)  dibawah
ini . Gambar 2 memperlihatkan salah satu load cell.
Gambar 2.
Load cell
Di  dalam load  cell terdapat  beberapa komponen  dan  rangkaian  yaitu  di  antaranya adalah strain  gage . Strain  gage berfungsi mengubah  besarnya  defleksi  dan load  cell. Strain gage merupakan lilitan kawat yang akan berubah  sehingga  defleksi  yang  terjadi  akan diketahui berapa besarnya (Debriand dkk. [5]). Jenis strain  gage yang  digunakan  dalam proses  penarikan  kawat  dapat  dilihat  pada Gambar 3.
Gambar 3. Strain Gage
Untuk  menaikan  sensitivitas load  cell ,  maka strain  gauge dirangkai  dari  beberapa  buah menjadi susunan jembatan wheatstone .
2. Weight Indicator Weight indicator merupakan alat yang berfungsi  untuk  menampilkan  besarnya  gaya penarikan  ketika  mesin  sedang  melakukan proses  penarikan.  Alat  ini  dihubungkan dengan load cell .
Gambar 4. Weight Indicator
2.2 Tahapan Pengerjaan
Gambar 5. Diagram alir Rancang Bangun

## 2.3 Kriteria Desain
Kemampuan  penarikan  mesin wire  drawing direncanakan  bisa  menggunakan  material
tembaga. Sebelum melakukan proses
pembuatan  mesin wire  drawing perlu  adanya kriteria  desain  terlebih  dahulu.  Kriteria  desain ketika merancang mesin wire drawing adalah:
a. Gaya  maksimum  penarikan  material tembaga dengan nilai koefisien pengerasan  regangan  K=  320  MPa, n= 0,54 b. Arah  gaya  penarikan  mesin wire
drawing
c. Kapasitas beban maksimum load cell
d. Proses assembling
Hasil  dari  Identifikasi  keinginan  produsen menjadi  salah  satu  kriterian  perancangan dari mesin wire  drawing ini,  yaitu  dikatakan  baik atau tidak dengan batasan:
a. Aman dalam pemakaian
b. Mudah dioperasikan
c. Nyaman dalam pengoprasian
d. Mudah dalam perawatan.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN
Gambar 6 memperlihatkan mesin wire drawing yang sudah terakit.
Gambar 6.
Mesin Wire Drawing
Alat  pengukur  gaya  ( load  cell )  dipasang  pada bagian  belakang  mesin  yang  dihubungkan dengan  rol  bagian  kawat  dipasangkan, kemudian  dari load  cell dihubungkan  ke weight  indicator sehingga  gaya  penarikan kawat bisa dibaca. Pengujian pada mesin wire drawing dengan  menggunakan  specimen tembaga  (K  =  320  MPa    n=0,54),  dengan reduksi maksimum 19%. Gambar 7 memperlihatkan sistem penarikan kawat menggunakan load cell .
Gambar 7.
Sistem penarikan kawat menggunakan load cell
Nilai  gaya  Tarik  terbesar  adalah  6.187,5  N, maka load cell yang digunakan ialah Load cell type –S PST dengan kapasitas beban maksimum 10.000 N.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian, diperoleh bahwa Load  cell yang  digunakan  pada  mesin wire drawing berfungsi untuk mengetahui gaya tarik yang  terjadi  ketika  proses  penarikan  kawat. Setelah  mengetahui  data  hasil  perhitungan percobaan, maka load cell dapat dipilih sesuai dengan  gaya  tarik  maksimum  mesin wire drawing pada  saat  melakukan  pengujian dengan  menggunakan  specimen  tembaga
(K=320  MPa    n=0,54),  dengan  reduksi maksimum  19%.  Sehingga  didapat  nilai  gaya tarik terbesar adalah 6.187,5 N, maka load cell yang  digunakan  ialah load  cell  type –  S PST dengan kapasitas beban maksimum 10.000 N. Untuk  melihat  besarnya  gaya  penarikan  bisa dilihat pada alat weight indicator secara digital.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Syarif, A . “Analisa Kekerasan Pisau Potong
(Parang) pada Proses Penempaan ( Forging ) ,” Info-Teknik ,  vol.  9,  no.2,  pp. 117-124, 2008.
[2]  Asfarizal,  Jamil,  A. “Pengaruh  Sudut  Dies Terhadap  Penarikan  Kawat  Aluminium, ” Jurnal  Teknik  Mesin ,  vol.  2,  no.  1,  pp.  41- 48, 2012.
[3]  Setyadi,  I.,  Syawal,  M. “Optimasi  Proses Annealing pada Proses Fine Drawing untuk Memperbaiki  Sifat  Mekanis  Produk  Kawat Tembaga, ” Jurnal  Sains  Materi  Indonesia ,
vol. 16, no. 4, pp. 164-172, 2015.
[4]  Sari,  A.C.,  Harsono,  B. “Rancang  Bangun Alat  Pengukur  Berat  dan  Dimensi  Paket
Berbasis Arduino Mega2560, ” Jurnal Elektro , vol. 10, no. 2, pp. 107-116, 2017.
[5]  Debriand,  R.,  Doloksaribu,  M.,  Damanik, I. “Perancangan  Timbangan  Load  Cell  Type S, ” Jurnal  Metal  Indonesia ,  vol.  40,  no.  1, pp. 34-39, 2018.